JP2000067722A - Relay selection circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、多数の信号から
一つの信号を選択する際に用いられるリレー選択回路に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a relay selection circuit used to select one signal from a large number of signals.
【０００２】[0002]
【従来の技術】多数の測定ポイントから一つの測定ポイ
ントを選択する場合など、多数の信号から一つの信号を
選択する際には、例えば、図３に示すような選択回路１
が用いられている。2. Description of the Related Art When one signal is selected from a large number of signals, such as when one measurement point is selected from a large number of measurement points, a selection circuit 1 as shown in FIG.
Is used.
【０００３】この選択回路１は、リレーＲをツリー状に
配置し、各段のリレーＲを順次作動させることにより、
測定器２が測定ポイントＰ１→測定ポイントＰ２→測定
ポイントＰ３→・・・と測定ポイントＰ１〜Ｐ８の測定
を行えるようにしたものである。[0003] The selection circuit 1 arranges the relays R in a tree shape and sequentially operates the relays R at each stage, whereby
The measuring device 2 can measure the measurement points P1 to P8 in the order of the measurement point P1 → the measurement point P2 → the measurement point P3 →.
【０００４】ところで、このようなツリー構造の選択回
路１では、一つのポイントＰ１〜Ｐ８の測定に要する時
間は、各段のリレーＲが安定する時間と測定系が安定す
る時間とで決定されることになる。In the tree-structured selection circuit 1, the time required to measure one point P1 to P8 is determined by the time when the relay R of each stage is stabilized and the time when the measurement system is stabilized. Will be.
【０００５】そのため、選択回路１を安定までに時間の
かかるメカニカルリレーＲで構成すると、測定に時間を
有する問題がある。Therefore, if the selection circuit 1 is constituted by the mechanical relay R which requires a long time to stabilize, there is a problem that the measurement takes time.
【０００６】また、選択回路１に使用されるメカニカル
リレーＲは、動作時間の短い例えば、接点容量の小さな
小型の通信リレーなどが用いられるため、オン時のラッ
シュカレントによる寿命の低下が問題となっている。Further, as the mechanical relay R used in the selection circuit 1, a short communication time, for example, a small communication relay having a small contact capacity is used, so that the life is shortened due to a rush current at the time of ON. ing.
【０００７】これらの問題を解決する一つの方法とし
て、リレーＲにメカニカルリレーよりも高速でスイッチ
ングのできる半導体リレー（例えば、ＦＥＴアナログス
イッチ）を用いることが考えられる。As one method of solving these problems, it is conceivable to use a semiconductor relay (for example, an FET analog switch) capable of switching at a higher speed than a mechanical relay as the relay R.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように半導体リレーを用いたものでは、例えば、図４の
ＦＥＴのスイッチング特性で示されるように、半導体リ
レーの立ち下がり時間ｔf が立ち上がり時間ｔr に比べ
て大幅に長く、立ち下がり時間ｔf が経過するまでの間
に次のリレーを作動させると、その間にドレイン電流Ｉ
D が流れ、導通状態となってしまう問題がある。However [0007], one using a semiconductor relay as described above, for example, as shown in the switching characteristic of the FET of FIG. 4, the fall time of the semiconductor relay t f is the rise time t significantly longer than the r, activating the next relay until the fall time t f has passed, the drain current I during
There is a problem that D flows and becomes conductive.
【０００９】特に、図３のツリー構造では、リレーを階
層構造として多数用いているため、各段の半導体リレー
を切り換える際に立ち下がり時間ｔf を考慮しなければ
ならず、測定時間をあまり短縮できないという問題があ
った。In particular, the tree structure of FIG. 3, the use of a large number of relay as a hierarchical structure, it is necessary to consider the fall time t f in switching the semiconductor relay of each stage, much shorter measurement time There was a problem that it was not possible.
【００１０】そこで、この発明の課題は、リレー選択回
路の選択時間を短縮できるようにすることである。ま
た、その際、ラッシュカレントによる寿命の低下を伴わ
ないようにすることである。An object of the present invention is to reduce the time required for selecting a relay selection circuit. Further, at this time, it is to prevent the life from being shortened by the rush current.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１では、メカニカルリレーを所定数ごとに集
めて複数のグループを形成し、その形成した各グループ
内のメカニカルリレーの入出力端子の一方を入力とする
とともに、他方の端子同士を接続し、その接続した他方
の端子をグループごとに設けた半導体リレーの入力側端
子と接続し、かつ、その半導体リレーの他方の出力側端
子同士を接続して出力とし、上記一つのグループのメカ
ニカルリレーを一つオンとし、その後、該グループの半
導体リレーをオンとして、半導体リレーをオフとする前
に、メカニカルリレーをオフとして一つのグループの入
力の選択を行い、同様にメカニカルリレー及び半導体リ
レーのオン・オフをグループを変えて行って順次入力を
選択し、その際、あとのグループのメカニカルリレーの
オン状態が確定するオン期間を、少なくとも先のグルー
プのメカニカルリレーのオン期間にオーバーラップさせ
るようにした構成を採用したものである。According to a first aspect of the present invention, a plurality of mechanical relays are collected to form a plurality of groups, and input and output of the mechanical relays in each of the formed groups. One of the terminals is used as an input, the other terminal is connected to each other, the other terminal is connected to the input terminal of a semiconductor relay provided for each group, and the other output terminal of the semiconductor relay is used. By connecting each other to output, turning on one of the mechanical relays of the one group, then turning on the semiconductor relays of the group, and turning off the mechanical relays before turning off the semiconductor relays of one group, Select the input, and similarly, turn on / off the mechanical relay and semiconductor relay by changing the group and select the input sequentially, The ON period of the on state is established mechanical relays Group, are those employing the configuration so as to overlap the ON period of the mechanical relay least the previous group.
【００１２】このような構成を採用することにより、メ
カニカルリレーと半導体リレーの特性を利用し、スイッ
チング時間を短縮し、かつ、メカニカルリレーの接点に
ラッシュカレントが流れないようにする。By adopting such a configuration, the switching time is shortened and the rush current is prevented from flowing through the contacts of the mechanical relay by utilizing the characteristics of the mechanical relay and the semiconductor relay.
【００１３】すなわち、メカニカルリレーは、一般に接
点の導通が安定するまでの時間が長く、オフする時間は
短い。一方、半導体リレーは短い時間で導通が安定する
が、完全にオフするまでの時間が長い。そのため、ま
ず、メカニカルリレーを半導体リレーより先にオンと
し、そのオンとした際、グループごとのメカニカルリレ
ーのオン期間を少なくともオン状態が確定する期間だけ
オーバーラップさせることにより、先のメカニカルリレ
ーがオフとなったときに、次のメカニカルリレーはオン
状態を確定することができる。このため、メカニカルリ
レーの安定するまでの時間を無視できる。That is, a mechanical relay generally takes a long time to stabilize the conduction of the contacts and a short time to turn off. On the other hand, the conduction of the semiconductor relay is stabilized in a short time, but the time until it is completely turned off is long. Therefore, first, the mechanical relay is turned on before the semiconductor relay is turned on, and when the mechanical relay is turned on, the mechanical relay is turned off by overlapping the on-period of the mechanical relay for each group at least for a period during which the on-state is determined. , The next mechanical relay can determine the ON state. Therefore, the time until the mechanical relay is stabilized can be ignored.
【００１４】そして、このようにメカニカルリレーを通
常１μｓ〜５０μｓの立ち上がりカーブを有する半導体
リレーより先にオンとすることで、メカニカルリレー接
点にラッシュカレントが流れないようにすることができ
る。The rush current can be prevented from flowing through the mechanical relay contacts by turning on the mechanical relay before the semiconductor relay having a rise curve of 1 μs to 50 μs.
【００１５】また、この状態で、該グループの半導体リ
レーをオンとすると、他のグループは半導体リレーがオ
フとなっているか、もしくはメカニカルリレーがオフと
なっているので、該グループ以外は導通状態とならずに
入力の選択ができる。In this state, when the semiconductor relays of the group are turned on, the semiconductor relays of the other groups are turned off or the mechanical relays are turned off. Instead, you can select the input.
【００１６】そして、こののち、半導体リレーよりも先
に、前記メカニカルリレーをオフとすることにより、半
導体リレーを無効にすることができるので、次のグルー
プの半導体リレーをオンとすれば、直ちに入力を切り換
えられる。After that, the semiconductor relay can be disabled by turning off the mechanical relay prior to the semiconductor relay. Therefore, when the semiconductor relay of the next group is turned on, the input is immediately performed. Can be switched.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１８】図１に示すように、この形態のリレー選択
回路１’は、複数のメカニカルリレーＭ１〜Ｍ８と半導
体リレーＳ１〜Ｓ４とからなっている。As shown in FIG. 1, the relay selection circuit 1 'of this embodiment comprises a plurality of mechanical relays M1 to M8 and semiconductor relays S1 to S4.
【００１９】メカニカルリレーＭ１〜Ｍ８は、例えばリ
ードリレーなどの単極単投のもので、入出力端子の一方
を入力としてメカニカルリレーＭ１〜Ｍ８を所定数、こ
の形態では２個ごとに集めて複数のグループＩ〜IVを形
成してある。Each of the mechanical relays M1 to M8 is a single-pole, single-throw device such as a reed relay. One of the input / output terminals is used as an input, and a predetermined number of mechanical relays M1 to M8 are collected. Of groups I to IV.
【００２０】また、この形成した各グループＩ〜IV内の
メカニカルリレーＭ１〜Ｍ８の入出力端子の他方の端子
同士を接続し、その接続した端子をグループＩ〜IVごと
に設けた半導体リレーＳ１〜Ｓ４と接続してある。The other of the input / output terminals of the mechanical relays M1 to M8 in each of the groups I to IV is connected to each other, and the connected terminals are provided for the semiconductor relays S1 to S4 provided for each of the groups I to IV. Connected to S4.
【００２１】前記半導体リレーＳ１〜Ｓ４は、この形態
の場合、ＣＭＯＳ−ＦＥＴなどのアナログスイッチで、
ソース端子を一方の入力側端子として前記メカニカルリ
レーＭ１〜Ｍ８の接続点と接続してある。また、各半導
体リレーＳ１〜Ｓ４のドレイン端子同士を接続し、出力
端子として測定器２に接続してある。In this embodiment, the semiconductor relays S1 to S4 are analog switches such as CMOS-FETs.
The source terminal is connected to the connection point of the mechanical relays M1 to M8 as one input side terminal. The drain terminals of the semiconductor relays S1 to S4 are connected to each other, and are connected to the measuring instrument 2 as output terminals.
【００２２】このようにツリー状に形成した各グループ
Ｉ〜IVのメカニカルリレーＭ１〜Ｍ８の駆動コイルと半
導体リレーＳ１〜Ｓ４のゲート端子は、コントロール回
路３に接続してあり、オン・オフがコントロールされる
ようになっている。The drive coils of the mechanical relays M1 to M8 of each of the groups I to IV and the gate terminals of the semiconductor relays S1 to S4 are connected to the control circuit 3 so that the ON / OFF state is controlled. It is supposed to be.
【００２３】この形態は、以上のように構成されてお
り、次に、このリレー選択回路１’の切り換え制御の方
法について説明する。This embodiment is configured as described above. Next, a method of controlling the switching of the relay selection circuit 1 'will be described.
【００２４】すなわち、グループＩ〜IVごとのメカニカ
ルリレーＭ１〜Ｍ８を一つオンとして、半導体リレーＳ
１〜Ｓ４をオンにする。次に、メカニカルリレーＭ１〜
Ｍ８をオフとしたのち、半導体リレーＳ１〜Ｓ４をオフ
とし、グループＩ〜IVごとにメカニカルリレーＭ１〜Ｍ
８を一つ作動させると、グループＩ〜IVを切り換えて順
次測定ポイントＰ１〜Ｐ８を選択するようにする。That is, one of the mechanical relays M1 to M8 of each of the groups I to IV is turned on, and the semiconductor relay S
Turn on 1 to S4. Next, the mechanical relays M1 to M1
After turning off M8, the semiconductor relays S1 to S4 are turned off, and the mechanical relays M1 to M
When one is operated, the groups I to IV are switched to sequentially select the measurement points P1 to P8.
【００２５】例えば、図１のグループＩのメカニカルリ
レーＭ１をオンとし、メカニカルリレーＭ２をオフとす
る。そして、該グループＩに接続された半導体リレーＳ
１をオンとする。For example, the mechanical relay M1 of the group I in FIG. 1 is turned on, and the mechanical relay M2 is turned off. The semiconductor relay S connected to the group I
Turn 1 on.
【００２６】このようにメカニカルリレーＭ１〜Ｍ８が
オンとなるときには、そのメカニカルリレーＭ１〜Ｍ８
に接続された半導体リレーＳ１〜Ｓ４が必ずオフとなっ
ているようにコントロールする。そして、このようにコ
ントロールすることで、メカニカルリレーＭ１〜Ｍ８が
オン時点の接点間には、常に電位差が生じないようにし
て、前記電位差によるラッシュカレントを防止し、寿命
の低下を防止する。When the mechanical relays M1 to M8 are turned on, the mechanical relays M1 to M8 are turned on.
Is controlled so that the semiconductor relays S1 to S4 connected to the terminals are always turned off. By controlling as described above, a potential difference is not always generated between the contacts when the mechanical relays M1 to M8 are turned on, so that a rush current due to the potential difference is prevented, and a reduction in life is prevented.
【００２７】また、こうして立ち上がり時間の長いメカ
ニカルリレーＭ１を、図２に示すように、半導体リレー
Ｓ１より先に立ち上げてオン状態を確定させたのち、半
導体リレーＳ１をオンとすることで、測定ポイントＰ１
を選択する。As shown in FIG. 2, the mechanical relay M1 having a long rise time is started up before the semiconductor relay S1 to determine the ON state, and then the semiconductor relay S1 is turned on to perform measurement. Point P1
Select
【００２８】このとき、他の半導体リレーＳ２〜Ｓ４は
オフとなっており、測定ポイントＰ１の信号のみが測定
器２に入力される。At this time, the other semiconductor relays S2 to S4 are off, and only the signal at the measurement point P1 is input to the measuring device 2.
【００２９】所定のオン（計測）時間の経過後は、メカ
ニカルリレーＭ１をオフとしたのち、半導体リレーＳ１
をオフとする。このようにオフ時間の短いメカニカルリ
レーＭ１を先にオフとすることで、オフ時間の長い半導
体リレーＳ１がオフとなる前に半導体リレーＳ１を測定
ポイントＰ１から切離し、選択回路をオフとする。After a predetermined ON (measurement) time has elapsed, the mechanical relay M1 is turned off, and then the semiconductor relay S1 is turned off.
Is turned off. By turning off the mechanical relay M1 with a short off-time first in this way, the semiconductor relay S1 is disconnected from the measurement point P1 before the semiconductor relay S1 with a long off-time is turned off, and the selection circuit is turned off.
【００３０】このようにグループＩの選択が済むと、次
に、グループIIのメカニカルリレーＭ３をオンにしたの
ち半導体リレーＳ２をオンにし、メカニカルリレーＭ３
をオフにして半導体リレーＳ２をオフにする。その際、
あとのグループIIのメカニカルリレーＭ３のオン状態が
確定するオン期間を先のメカニカルリレーＭ１のオン期
間にオーバーラップさせる。After the selection of the group I is completed, the mechanical relay M3 of the group II is turned on, then the semiconductor relay S2 is turned on, and the mechanical relay M3 is turned on.
To turn off the semiconductor relay S2. that time,
The ON period during which the ON state of the mechanical relay M3 of the subsequent group II is determined is overlapped with the ON period of the mechanical relay M1.
【００３１】以下、同様にしてグループIII 、IVも切り
換える。Hereinafter, the groups III and IV are similarly switched.
【００３２】グループＩ〜IVの切り換えが一巡すると、
メカニカルリレーＭ１をＭ２に、Ｍ３をＭ４に、Ｍ５を
Ｍ６・・・として繰り返す。When the switching of groups I to IV completes,
The mechanical relay M1 is set to M2, M3 is set to M4, M5 is set to M6, and so on.
【００３３】こうしてオーバーラップさせることによ
り、図２に示すように、例えば、グループＩのメカニカ
ルリレーＭ１がオフとなったときに、あとのグループII
のメカニカルリレーＭ３はオン状態を確立できるので、
半導体リレーＳ２をオンにすれば、直ちに測定ポイント
Ｐ３を選択できる。By thus overlapping, for example, when the mechanical relay M1 of the group I is turned off as shown in FIG.
Since the mechanical relay M3 can establish the ON state,
When the semiconductor relay S2 is turned on, the measurement point P3 can be selected immediately.
【００３４】このように、導通が安定するまでの時間が
長く、オフ時間の短いメカニカルリレーＭ１〜Ｍ８と、
導通が安定するまでの時間は短いが、オフ時間の長い半
導体リレーＳ１〜Ｓ４とを組み合わせ、本来であれば、
重ねることのできないメカニカルリレーをオーバラップ
させることで、図２のように選択回路１’のスイッチン
グ時間を短縮し、さらに、図２の斜線で示す各半導体リ
レー（スイッチ）Ｓ１〜Ｓ４の導通をカットして、あた
かも半導体リレーＳ１〜Ｓ４のオフ時間を短縮したよう
な結果が得られる。このため、リレー選択回路全体のス
イッチング時間を短縮することができる。As described above, the mechanical relays M1 to M8 having a long time until the conduction is stabilized and having a short off-time,
The time until the conduction is stabilized is short, but combined with the semiconductor relays S1 to S4 having a long off time, and originally,
By overlapping the mechanical relays that cannot be overlapped, the switching time of the selection circuit 1 'is shortened as shown in FIG. 2, and the conduction of each of the semiconductor relays (switches) S1 to S4 shown by oblique lines in FIG. 2 is cut. Thus, a result is obtained as if the off time of the semiconductor relays S1 to S4 was shortened. Therefore, the switching time of the entire relay selection circuit can be reduced.
【００３５】また、その際、メカニカルリレーＭ１〜Ｍ
８がオンとなるときは、そのメカニカルリレーＭ１〜Ｍ
８に接続された半導体リレーＳ１〜Ｓ４が必ずオフとな
るようにコントロールすることで、メカニカルリレーＭ
１〜Ｍ８の接点にラッシュカレントを流さず、寿命の低
下を起こさないようにする。At this time, the mechanical relays M1 to M
8 is turned on, the mechanical relays M1 to M
8 so that the semiconductor relays S1 to S4 connected to the relay 8 are always turned off.
A rush current is not supplied to the contacts 1 to M8 so that the life is not shortened.
【００３６】なお、この実施形態では、選択回路として
各グループのメカニカルリレーを２個としてバイナリー
ツリー状のものを説明したが、これに限定されるもので
はない。例えば、各グループのメカニカルリレーは２個
に限定されるものではなく、これ以上でも以下でもよ
い。また、各グループ内のメカニカルリレーは同数であ
ってもよいし、異なっていてもよいことは当然である。In this embodiment, the selection circuit is described as a binary tree having two mechanical relays in each group. However, the present invention is not limited to this. For example, the number of mechanical relays in each group is not limited to two, and may be more or less. Also, the number of mechanical relays in each group may be the same or different.
【００３７】[0037]
【発明の効果】この発明は、上記のように構成したこと
により、リレー選択回路のトータルでのスイッチング時
間を短縮できる。According to the present invention, the total switching time of the relay selection circuit can be reduced by employing the above-described configuration.
【００３８】その際、メカニカルリレーをオンする時
は、必ずそのメカニカルリレーに接続されている半導体
リレーをオフにして、メカニカルリレーの入出力端子間
に常に電位差が生じないようにしているため、前記電位
差によるラッシュカレンを防止してメカニカルリレーの
寿命を延ばすことができる。At this time, when the mechanical relay is turned on, the semiconductor relay connected to the mechanical relay is always turned off so that a potential difference does not always occur between the input and output terminals of the mechanical relay. Rush curling due to a potential difference can be prevented and the life of the mechanical relay can be extended.
【図１】実施形態のブロック図FIG. 1 is a block diagram of an embodiment.
【図２】実施形態のタイムチャートFIG. 2 is a time chart of the embodiment.
【図３】従来例のブロック図FIG. 3 is a block diagram of a conventional example.
【図４】従来例の作用説明図FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of a conventional example.
１ リレー選択回路 １’ リレー選択回路 ２ 測定器 ３ コントロール回路 Ｒ リレー回路 Ｍ１〜Ｍ８ メカニカルリレー Ｓ１〜Ｓ４ 半導体リレー Ｉ〜IV グループ Reference Signs List 1 relay selection circuit 1 'relay selection circuit 2 measuring instrument 3 control circuit R relay circuit M1 to M8 mechanical relay S1 to S4 semiconductor relay I to IV group
Claims (1)
複数のグループを形成し、その形成した各グループ内の
メカニカルリレーの入出力端子の一方を入力とするとと
もに、他方の端子同士を接続し、その接続した他方の端
子をグループごとに設けた半導体リレーの入力側端子と
接続し、かつ、その半導体リレーの他方の出力側端子同
士を接続して出力とし、 上記一つのグループのメカニカルリレーを一つオンと
し、その後、該グループの半導体リレーをオンとして、
半導体リレーをオフとする前に、メカニカルリレーをオ
フとして一つのグループの入力の選択を行い、同様にメ
カニカルリレー及び半導体リレーのオン・オフをグルー
プを変えて行って順次入力を選択し、その際、あとのグ
ループのメカニカルリレーのオン状態が確定するオン期
間を、少なくとも先のグループのメカニカルリレーのオ
ン期間にオーバーラップさせるようにしたリレー選択回
路。A plurality of mechanical relays are formed by grouping the mechanical relays into a plurality of groups, and one of the input / output terminals of the mechanical relays in each of the formed groups is input and the other terminals are connected to each other; The other connected terminal is connected to an input terminal of a semiconductor relay provided for each group, and the other output terminal of the semiconductor relay is connected to an output to output the mechanical relay of the one group. And then turn on the semiconductor relays of the group,
Before turning off the semiconductor relay, the mechanical relay is turned off and one group of inputs is selected, and similarly, the mechanical relay and the semiconductor relay are turned on and off by changing the group, and the input is sequentially selected. A relay selection circuit configured to overlap an on-period during which an on-state of a mechanical relay of a later group is determined with at least an on-period of a mechanical relay of the preceding group.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23875198A JP4083305B2 (en) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | Relay selection circuit |
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|---|---|---|---|
| JP23875198A JP4083305B2 (en) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | Relay selection circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000067722A true JP2000067722A (en) | 2000-03-03 |
| JP4083305B2 JP4083305B2 (en) | 2008-04-30 |
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ID=17034728
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP23875198A Expired - Fee Related JP4083305B2 (en) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | Relay selection circuit |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4083305B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006054365A1 (en) * | 2004-11-22 | 2006-05-26 | Test Research Laboratories Inc. | Multiplexer circuit |
| CN103871784A (en) * | 2014-04-04 | 2014-06-18 | 大连鼎创科技开发有限公司 | Relay sudden change impact resisting and protecting system and method thereof |
-
1998
- 1998-08-25 JP JP23875198A patent/JP4083305B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2006054365A1 (en) * | 2004-11-22 | 2006-05-26 | Test Research Laboratories Inc. | Multiplexer circuit |
| CN103871784A (en) * | 2014-04-04 | 2014-06-18 | 大连鼎创科技开发有限公司 | Relay sudden change impact resisting and protecting system and method thereof |
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| Publication number | Publication date |
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| JP4083305B2 (en) | 2008-04-30 |
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